今年以来随着铜等原材料价格的大幅上涨,生产厂家用铝线替代铜线制作电机又被大家所关注。
铝,化学符号是Al,它的原子序数是 13。铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅,居第三位,是地壳中含量最丰富的金属元素。在金属品种中,仅次于钢铁,为第二大类金属。至 19 世纪末,铝才崭露头角,成为在工程应用中具有竞争力的金属,且风行一时。航空、建筑、汽车三大重要工业的发展,要求材料特性具有铝及其合金的独特性质,这就大大有利于这种新金属铝的生产和应用,铝的应用极为广泛。
铜,化学符号是Cu,它的原子序数是 29,是一种过渡金属。铜呈紫红色光泽的金属,密度 8.92 克/立方厘米。熔点1083.4±0.2℃,沸点 2567℃,常见化合价+1 和+2,电离能 7.726 电子伏特。铜是人类发现最早的金属之一,也是最好的纯金属之一,稍硬、极坚韧、耐磨损。还有很好的延展性。导热和导电性能较好。铜和它的一些合金有较好的耐腐蚀能力,在干燥的空气里很稳定。
其实压缩机行业主流厂家一直以来都是采用铜线来制造电机,近些年来有部分厂家逐渐采用铝线替换电机中的铜线,主要还是由于铜材料的价格不断上升,迫于成本压力,采用铝线电机。那么铜线电机究竟比铝线电机有哪些优势呢?
铝比铜电阻大,使用中发热量较高,容易烧坏电机。而且铝和铜焊接不能自然融合,电源线连接点也容易被烧坏,导致铝线电机的整机寿命低于纯铜线电机的使用寿命。
电路元件的电阻大小和发热大小成正比例关系,电阻大则发热大,纯铜线比铝线电阻小,发热低,电流通畅,热量不浪费,省电更节能。
以洗衣机为例,纯铜线电机洗衣机整机噪声测试仅为58分贝,铝线电机噪音比铜线电机高 7分贝。
厂家用铝线代替电机中的铜线,或者采用了铜包铝的手段,虽然价格更加低廉,但是仍存在许多问题需要解决。
1)铝比铜的电阻大,因而发热量更高,在焊接等工艺不完善时,很容易出现安全问题。如果铝线电机没有完善的技术支撑,在电机运转时,铜线电机最高温度也就 70-80度,可是铝线电机就可能达到90-100度。温度升高后,由于焊接工艺存在隐患,主要是因为铝熔点低且容易折断,使用时间长后也容易发生变形,电机性能容易出现不稳定,会缩短使用寿命。
2)在能耗、低碳和环保等要求方面,也是铜电机占据了绝对的优势。在相同的使用时间下,铝线电机能效较低,要花费更多的电量。
3)铝的耐腐蚀性也不好,尤其是高温下,会生成三氧化二铝,接头或焊接处电阻变大甚至过热烧断。铝电机的性能随着时间不断恶化,寿命不稳定。
1)铝的物理性能问题不容易象铜线拉丝拉的很细,所以一般同样功率的电机铝线就稍粗一些。
2)因为同等截面积的铝线的电阻值比铜线高,所以要获得一样的电流,势必加大铝线的截面积,也就是直径大。
3)要做成同等功率的电机 ,因铝线线径加粗,绕组就增加,原来设计的矽钢片的线槽就无法满足绕组嵌入。为此,只能扩大线槽,而扩大线槽唯一的办法,就是增大定子的外径和厚度。
综上所述,分辨铝线电机,只要看绕组线是否较粗,定子比较笨重;或者测量线阻,都可以检查出来。
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